図面 (/)

技術 ころ軸受

出願人 株式会社ジェイテクト
発明者 千原勝彦
出願日 2006年1月13日 (14年10ヶ月経過) 出願番号 2006-006199
公開日 2007年7月26日 (13年3ヶ月経過) 公開番号 2007-187250
状態 特許登録済
技術分野 ころがり軸受け ころがり軸受
主要キーワード 負荷面 外歯ギア 電気誘導 プラネタリギア機構 ころの長さ 外フランジ ヘリカルギア 内フランジ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年7月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ころのスキューに伴う滑りによる損傷が防止され、耐久性の向上したころ軸受を提供することを目的とする。

解決手段

ころ軸受200は、外輪6と、内輪7と、外輪6と内輪7との間に並設された一列目ころ1a・・・および二列目ころ2a・・・とを具備する。一列目ころ1aと二列目ころ2aとの長さ、一列目ころ1bと二列目ころ2bとの長さ、一列目ころ1aとこれに円周方向で対峙する一列目ころ1bとの長さ、一列目ころ1bとこれに円周方向で対峙する一列目ころ1cとの長さが、それぞれ相違する。したがって、二列目ころ2a・・・は、端部21a・・・の位置が軸方向で異なる位相になるから、モーメント負荷圏に入る位置がずれる。さらに、外輪6および内輪7に形成された内フランジ61、62および外フランジ71、72が、一列目ころ1a・・・および二列目ころ2a・・・を案内する。

概要

背景

ころ軸受、特に、針状ころ軸受は、外径の細い転動体(本発明において「ころ」と称す)を具備するものであって、コンパクトで大きなラジアル荷重を支持することができる等の特性から広く利用され、たとえば、自動車オートマチックトランスミッションには、遊星歯車機構プラネタリギア機構)を構成する遊星歯車プラネタリギア)用の軸受として使用されている。

従来、針状ころ軸受の耐久性を向上させる技術として、たとえば、転走面の集中荷重を小さくする目的で、ころにクラウニングを施す発明や、該ころを千鳥状に配置する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電気誘導で回転する電気機器に設置されるニードル軸受またはローラ軸受における特定の磁気現象を回避する目的で、異なる長さのニードルを相互にオフセットして配置する発明が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、潤滑油の供給を促進する目的で、一部のニードルを短くして、短くすることによって生じたスペース油溜まりを設ける発明が開示されている(例えば、特許文献3参照)。

実開昭57−33320号公報(第2−3頁、第4図)
特公昭45−21402号公報(第2頁、第5図)
実開平05−12756号公報(第7頁、図2)

概要

ころのスキューに伴う滑りによる損傷が防止され、耐久性の向上したころ軸受を提供することを目的とする。ころ軸受200は、外輪6と、内輪7と、外輪6と内輪7との間に並設された一列目ころ1a・・・および二列目ころ2a・・・とを具備する。一列目ころ1aと二列目ころ2aとの長さ、一列目ころ1bと二列目ころ2bとの長さ、一列目ころ1aとこれに円周方向で対峙する一列目ころ1bとの長さ、一列目ころ1bとこれに円周方向で対峙する一列目ころ1cとの長さが、それぞれ相違する。したがって、二列目ころ2a・・・は、端部21a・・・の位置が軸方向で異なる位相になるから、モーメント負荷圏に入る位置がずれる。さらに、外輪6および内輪7に形成された内フランジ61、62および外フランジ71、72が、一列目ころ1a・・・および二列目ころ2a・・・を案内する。

目的

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、モーメント負荷圏の発生自体を分散させることにより、耐久性の向上を可能にするころ軸受、特に、針状ころ軸受を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

円筒状の外輪と、円筒状または円柱状の内輪と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間で円周方向に並設されるころと、を具備するころ軸受であって、前記ころが、軸方向の同一線上に複数本配置され、且つ、所定の直線上に配置された一方のころの長さと、当該直線上に配置された他方のころの長さとが相違することを特徴とするころ軸受。

請求項2

前記所定の直線上に配置された一方のころの端部の位置と、該一方のころに円周方向で対峙する他方のころの端部の位置とが、軸方向で異なる位相であることを特徴とする請求項1記載のころ軸受。

請求項3

前記所定の直線上で最も端寄りに配置された一方のころの端寄りの端部と、その他の直線上で最も端寄りに配置された他方のころの端寄りの端部とが軸方向で同位相であって、前記外輪の端縁に沿って内周側に突出する内フランジまたは前記内輪の端縁に沿って外周側に突出する外フランジの一方または両方が形成されてなることを特徴とする請求項1または2記載のころ軸受。

請求項4

前記外輪の外周面または前記内輪の内周面の一方または両方に、ギアまたはスプラインが形成されてなることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のころ軸受。

技術分野

0001

本発明は、ころ軸受(本発明において針状ころ軸受を含めてころ軸受と総称する)に関する。

背景技術

0002

ころ軸受、特に、針状ころ軸受は、外径の細い転動体(本発明において「ころ」と称す)を具備するものであって、コンパクトで大きなラジアル荷重を支持することができる等の特性から広く利用され、たとえば、自動車オートマチックトランスミッションには、遊星歯車機構プラネタリギア機構)を構成する遊星歯車プラネタリギア)用の軸受として使用されている。

0003

従来、針状ころ軸受の耐久性を向上させる技術として、たとえば、転走面の集中荷重を小さくする目的で、ころにクラウニングを施す発明や、該ころを千鳥状に配置する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電気誘導で回転する電気機器に設置されるニードル軸受またはローラ軸受における特定の磁気現象を回避する目的で、異なる長さのニードルを相互にオフセットして配置する発明が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、潤滑油の供給を促進する目的で、一部のニードルを短くして、短くすることによって生じたスペース油溜まりを設ける発明が開示されている(例えば、特許文献3参照)。

0004

実開昭57−33320号公報(第2−3頁、第4図)
特公昭45−21402号公報(第2頁、第5図)
実開平05−12756号公報(第7頁、図2

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、前記特許文献に開示された発明は、以下に説明するような「針状ころ軸受の特異な挙動」についての認識がないため、特に、前記プラネタリギアに設置される場合には、その効果を十分に発揮しないという問題があった。
すなわち、前記プラネタリギアは、外歯歯車であるサンギア内歯歯車であるリングギアとの両方に噛み合って公転および自転をするものであるが、これらがヘリカルギアであることから、プラネタリギアに設置された針状ころ軸受は、軸方向の力(以下「スラスト力」と称す)を受けることになる。このとき、各ギア同士の間にはクリアランズやバックラッシュ、あるいは、外輪ところとの間もしくは内輪ところとの間にはクリアランスがあることから、ころにはモーメントが作用して、いわゆる「片当たり」が生じることになる。

0006

すなわち、ころは公転する過程において、まず、一方の端部で局所的な集中負荷を受ける。そして、公転に伴って、ラジアル負荷の中心は長手方向中央を移動すると共に除々に負荷面積が拡大し、やがて、長手方向中央を含む広い面積荷重を受け、その後は、負荷の中心が他方の端部に向かって移動すると共に負荷面積は除々に縮小し、ついに、他方の端部で局所的な集中負荷を受けることになる。かかる負荷の形態は中央が膨らんだ略S字状であって、内輪および外輪の転走面も同様の形態で荷重を受けることになる。つまり、負荷の分布が回転中に移動するという特異な挙動が生じ、このとき、負荷圏の両端部にはモーメントが主として作用する「モーメント負荷圏」が、負荷圏の中央部にはラジアル荷重が主として作用する「ラジアル負荷」がそれぞれ発生するとしている。

0007

そして、かかる特異な挙動のため、局部的な接触圧力の増大等の問題が生じている。特に、針状ころ軸受はアスペクト比ころ長さ/ころ径との比、以下「L/D」と称す)大きいこともあり、ころにスキュー(軸方向に対する傾斜)が起こり易く、ころがモーメント負荷圏に入る位置で滑りが生じるため、内輪および外輪の転走面に、表面が起点となるピーリング損傷等が生じる場合があり、針状ころ軸受の耐久性や静寂性を低下させる一因になっていた。また、軸受の回転トルクの低減を阻害する一因にもなっていた。
このため、自動車の静寂走行低燃費化の要求から抜本的な対策望されていたものの、前記特許文献に開示された発明には、「モーメント負荷圏」に対する知見を欠くため、抜本的な対策になっていなかった。

0008

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、モーメント負荷圏の発生自体を分散させることにより、耐久性の向上を可能にするころ軸受、特に、針状ころ軸受を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

(1)本発明のころ軸受は、円筒状の外輪と、円筒状または円柱状の内輪と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間で円周方向に並設されるころと、を具備し、前記ころが、軸方向の同一線上に複数本配置され、且つ、所定の直線上に配置された一方のころの長さと、当該直線上に配置された他方のころの長さとが相違することを特徴とする。

0010

(2)また、前記所定の直線上に配置された一方のころの端部の位置と、該一方のころに円周方向で対峙する他方のころの端部の位置とが、軸方向で異なる位相であることを特徴とする。

0011

(3)また、前記所定の直線上で最も端寄りに配置された一方のころの端寄りの端部と、その他の直線上で最も端寄りに配置された他方のころの端寄りの端部とが軸方向で同位相であって、前記外輪の端縁に沿って内周側に突出する内フランジまたは前記内輪の端縁に沿って外周側に突出する外フランジの一方または両方が形成されてなることを特徴とする。

0012

(4)さらに、前記外輪の外周面または前記内輪の内周面の一方または両方に、ギアまたはスプラインが形成されてなることを特徴とする。

発明の効果

0013

したがって、本発明のころ軸受は以下のような効果を奏す。すなわち、ピーリングは負荷圏の入口において、ころのすべりの大きさに比例して発生するため、
(i)負荷圏の入口側のころが短いため、L/D(長さと外径との比率)が小さいことによりすべりが小さく抑えられ、ピーリングが防止される。
(ii)また、負荷圏の入口側のころの長さが不揃いであるため、負荷圏の入口側にころが配置されない状態となり、ピーリングの防止が防止される。
(iii)また、端寄りに配置されたころの端部が同一平面内にあって、外輪に内フランジまたは内輪に外フランジが形成されるため、これらによりころが確実に案内されて保持器の負担が減少するから、耐久性が向上する。
(iv)さらに、外輪または内輪が機械の一部であるから、当該機械の軽量化がさらに促進される。

発明を実施するための最良の形態

0014

[実施形態1]
(その1)
図1は本発明の実施形態1に係るころ軸受の概略構成を示す、(a)は一部を省略した平面図、(b)は側面視の部分断面図である。なお、以下の図において図1と同じ部分または相当する部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図1において、ころ軸受110は、外歯ギア3と、円柱状の軸5(以下「内軸5」と称す)と、外歯ギア3の内周面30と内軸5の外周面50との間に並設された一列目ころ1および二列目ころ2と、一列目ころ1および二列目ころ2をそれぞれ所定位置に配置する孔付き円筒状の保持器4と、を具備している。

0015

一列目ころ1および二列目ころ2は、それぞれ円周方向に並設され、以下の説明の便宜のため、円周方向で順番に「一列目ころ1a、1b、1c・・・」および「二列目ころ2a、2b、2c・・・」と称する。
そして、一列目ころ1aと二列目ころ2aとは軸方向で同一線上に配置され、一列目ころ1b(1c以降も同様)と二列目ころ2b(2c以降も同様)とについても同様に配置されている。
また、同一線上で、一列目ころ1aの長さと二列目ころ2aの長さとが相違し、一列目ころ1b(1c以降も同様)と二列目ころ2b(2c以降も同様)とについても同様に長さが相違している。さらに、円周方向で対峙する一列目ころ1同士の長さが相違している(たとえば、一列目ころ1aの長さと一列目ころ1bの長さ、一列目ころ1bの長さと一列目ころ1cの長さが相違している)。

0016

さらに、一列目ころ1a、1b、1c・・・の一方の端部11a、11b、11c・・・は千鳥状に位置している。したがって、一列目ころ1a、1b、1c・・・の他方の端部12a、12b、12c・・・も千鳥状に位置し、二列目ころ2a、2b、2c・・・の一方の端部21a、21b、21c・・・も千鳥状に位置している。
すなわち、二列目ころ2bの一方の端部21bは、円周方向の両側が一列目ころ1aの側部(端部から所定の距離離れた範囲)および一列目ころ1cの側部(端部から所定の距離離れた範囲)に対峙し、二列目ころ2cの一方の端部21cは、円周方向の両側が二列目ころ2bの側部および二列目ころ2dの側部に対峙している。

0017

このとき、二列目ころ2a、2b、2c・・・の一方の端部21a、21b、21c・・・のモーメント負荷圏に入る位置がずれる。つまり、転走面のある一点に注目した場合、ころの数が半減したと同じことになり、ピーリングが防止される。すなわち、本発明は、ころのスキューに伴う滑りによる損傷を防止して、耐久性を向上させるという顕著な効果を奏する。
なお、以上は、軸方向で同一線上に2列のころが配置されているものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、3列以上のころをその端部が円周方向で千鳥状になるように配置するものであってもよい。

0018

(その2)
図2は本発明の実施形態1に係るころ軸受のその他の概略構成を示す平面図である。
図2の(a)において、ころ軸受120は、一列目ころ1a、1b、1c・・・の長さがそれぞれ同一で、二列目ころ2a、2b、2c・・・の長さがそれぞれ同一で、一列目ころ1の方が二列目ころ2よりも短くなっている。
したがって、一列目ころ1a、1b、1c・・・の一方の端部11a、11b、11c・・・は軸方向で同一位相に位置し、他方の端部12a、12b、12c・・・は軸方向で同一位相に位置している。また、二列目ころ2a、2b、2c・・・の一方の端部21a、21b、21c・・・、および他方の端部22a、22b、22c・・・も軸方向で同一位相に位置している。

0019

(その3)
図2は本発明の実施形態1に係るころ軸受のその他の概略構成を示す平面図である。
図2の(b)において、ころ軸受130は、一列目ころ1a、1b、1c・・・の長さがそれぞれ同一であるものの、二列目ころ2の長さは2種類であって、二列目ころ2a、2c・・・の長さがそれぞれ同一で、二列目ころ2b、2d・・・の長さがそれぞれ同一である。
したがって、一列目ころ1a、1b、1c・・・の一方の端部11a、11b、11c・・・はそれぞれ軸方向で千鳥状に位置して、一方の端部11a、11c・・・は軸方向で同一位相に位置し、一方の端部11b、11d・・・は軸方向で同一位相に位置している。
一方、二列目ころ2a、2b、2c・・・の他方の端部22a、22b、22c・・・は軸方向で同一位相に位置しているものの、一方の端部21a、21b、21c・・・はそれぞれ軸方向で千鳥状に位置して、一方の端部21a、21c・・・は軸方向で同一位相に位置し、一方の端部21b、21d・・・は軸方向で同一位相に位置している。

0020

(負荷圏)
図3は本発明の実施形態1に係るころ軸受における負荷圏を説明する模式図である。
図3の(c)および(d)は、ころが単列の場合を示しているが、軸受の回転方向と軸受の傾き方向が決まると負荷圏は(d)の斜線で示すとおりになる。
図3の(a)および(b)は、それぞれころ軸受120およびころ軸受130の負荷圏を略S字状に太い実線で囲って示している。
すなわち、図3の(a)において、ころ軸受120は、一列目ころ1の長さが二列目ころ2の長さよりも短くなっているから、負荷圏の入口における「すべり(ころのL/Dに比例する)」が小さくなっている。また、図3の(b)において、ころ軸受130は、一列目ころ1a、1b、1c・・・の一方の端部11a、11b、11c・・・が千鳥状に位置してから、ころ1b、1d・・・では最も端の部分(図中、左側)にころが配置されていない状態になっている。したがって、当該部分においては、ころのすべり(当接)がなくなっている。

0021

なお、回転方向が逆になるとモーメント荷重による軸受の傾き方向も逆になるため、正逆回転仕様のころ軸受では、図中、左右対称の形態にすることが望ましい。
すなわち、ころ軸受120については、一列目ころ1b、1d・・・の長さを二列目ころ2a、2c・・・の長さに等しくし、二列目ころ2b、2d・・・の長さを一列目ころ1a、1c・・・の長さに等しくする(後記図4に示すころ軸受200参照)。また、ころ軸受130については、二列目ころ2a、2b、2c・・・の長さをそれぞれ略等しくして、二列目ころ2の他方の端部22を千鳥状に位置させる(図示しない)。
そうすると、ころ軸受110(図1参照)は、正逆回転の仕様であって、前記すべりを小さくする効果と、ころが配置されていない効果との両方の効果を奏するものといえる。

0022

[実施形態2]
図4は本発明の実施形態2に係るころ軸受の概略構成を示す、(a)は一部を省略した平面図、(b)は側面視の部分断面図である。
図4において、ころ軸受200は、外輪6と、円筒状の内輪7と、外輪6の内周面60と内輪7の外周面70との間に並設された一列目ころ1および二列目ころ2と、一列目ころ1および二列目ころ2をそれぞれ所定位置に配置する孔付き円筒状の保持器4と、を具備している。

0023

一列目ころ1a、1b、1c・・・の一方の端部11a、11b、11c・・・(以下まとめて「一方の端部11」と称す)、および二列目ころ2a、2b、2c・・・の他方の端部22a、22b、22c・・・(以下まとめて「他方の端部22」と称す)は、それぞれ軸方向で同一位相(同一面内に同じ)になるように配置されているものの、円周方向で対峙する一列目ころ1同士の長さおよび二列目ころ2同士の長さが、それぞれ相違している(たとえば、一列目ころ1aの長さと一列目ころ1bの長さ、一列目ころ1bの長さと一列目ころ1cの長さ、二列目ころ2aの長さと二列目ころ2bの長さ、二列目ころ2bの長さと二列目ころ2cの長さ、が相違している)から、一列目ころ1a、1b、1c・・・の他方の端部12a、12b、12c・・・も千鳥状に位置し、二列目ころ2a、2b、2c・・・の一方の端部21a、21b、21c・・・も千鳥状に位置している。

0024

したがって、実施形態1と同様に、二列目ころ2a、2b、2c・・・の一方の端部21a、21b、21c・・・のモーメント負荷圏に入る位置がずれる。つまり、転走面のある一点に注目した場合、ころの数が半減したと同じことになり、ピーリングが防止される。

0025

さらに、外輪6の内周面60には、両方の端縁にそって内側に突出する内フランジ(「内つば」に同じ)61、62が形成されている。
すなわち、一列目ころ1の一方の端部11は内フランジ61によって案内され、二列目ころ2の他方の端部22は内フランジ62によって案内されることになる。したがって、保持器4の負担が軽度になるから、保持器4の耐久性が向上する。すなわち、本発明は、ころのスキューに伴う滑りによる損傷を防止すると共に保持器の負担を減らすことにより、耐久性を向上させるという顕著な効果を奏する。

0026

なお、以上は、軸方向で同一線上に2列のころが配置されているものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、1列目ころ1と二列目ころ2との間に1列以上のころをその端部が千鳥状になるように追加するものであってもよくい。また、外輪6に形成した内フランジ61、62に替えて、内輪7に外フランジを形成してもよい。また、内フランジ61、62の形成を省略してもよく、このとき、実施形態1の作用効果が奏される。さらに、実施形態1に示す外歯ギア3または内軸5に、内フランジまたは外フランジを形成してもよく、このとき、実施形態25の作用効果が奏される。

0027

上より、本発明のころ軸受は、ころのスキューに伴う滑りによる損傷が防止されるから、高荷重や高速回転に至る広い使用条件に対応した各種ころ軸受として広く利用することができる。

図面の簡単な説明

0028

本発明の実施形態1に係るころ軸受の概略構成を示す平面図と部分断面図。
本発明の実施形態2に係るころ軸受の概略構成を示す平面図と部分断面図。
本発明の実施形態1に係るころ軸受における負荷圏を説明する模式図。
本発明の実施形態2に係るころ軸受の概略構成を示す平面図と部分断面図。

符号の説明

0029

1 一列目ころ
2二列目ころ
3外歯ギア
4保持器
5内軸
6外輪
7内輪
11 一方の端部(一列目ころ)
12 他方の端部(一列目ころ)
21 一方の端部(二列目ころ)
22 他方の端部(二列目ころ)
30内周面(外歯ギア)
50外周面(内軸)
60 内周面(外輪)
61 一方の内フランジ(外輪)
62 他方の内フランジ(外輪)
70 外周面(内輪)
71 一方の外フランジ(内輪)
72 他方の外フランジ(内輪)
110ころ軸受
120 ころ軸受
130 ころ軸受
200 ころ軸受

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • シェフラーテクノロジーズアー・ゲーウントコー.カー・ゲーの「 潤滑剤を備えた転がり軸受」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題・解決手段】本発明は、レース材料から形成されているインナレース(2)とアウタレース(3)とを含む転がり軸受(1)であって、インナレース(2)は外周面に、アウタレース(3)は内周面に、転動体(6)... 詳細

  • NTN株式会社の「 アンギュラ玉軸受およびアンギュラ玉軸受用保持器」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】軸受内の限られた空間の中で、軸受の負荷容量を確保しつつ、より多くの潤滑剤を保持器の内周面に保持することができるアンギュラ玉軸受およびアンギュラ玉軸受用保持器を提供する。【解決手段】このアンギュ... 詳細

  • 内山工業株式会社の「 軸受密封装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】泥水等の浸入を防ぎ、長寿命化を図ることができる軸受密封装置を提供する。【解決手段】スリンガ部材9と、シール部材10とを備えた軸受密封装置8であって、スリンガ部材は、内輪の外径面30aに嵌合され... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ